Износостойкость деталей машин: § 3. Износостойкость деталей машин

Содержание

§ 3. Износостойкость деталей машин

Общая
характеристика процесса изнашивания.
Мно­гие
детали машин выходят из строя вследствие
изнаши­вания
— разрушения поверхностных слоев
трущихся тел, при­водящего
к уменьшению их размеров в направлении,
пер­пендикулярном
поверхности трения. Такие отказы связаны
с
потерей точности машин, приборов и
инструментов, сни­жением
коэффициента полезного действия машин,
снижением прочности
деталей из-за появления динамических
нагрузок и
уменьшения сечений, увеличением шума
и другими не­гативными
последствиями.

Износ
вызывает существенное удорожание
эксплуатации машин.
Ежегодные расходы на поддержание и
восстановле­ние
действующего парка некоторых машин
(например, ав­томобилей)
соизмеримы со стоимостью годового
выпуска новых
машин.

Существенно,
что при постоянных условиях трения
протека­ние
изнашивания (по стадиям) подобно
зависимости интенсив­ности
отказов деталей от времени наработки
(см. рис. 16.1).

На первой
стадии происходит приработка поверхностей
кон­такта (разрушение
наиболее «уязвимых» микронеровностей
и образование
«равновесной» шероховатости). Затем
наступает период
установившегося изнашивания (вторая
стадия), харак­теризующийся
минимальной интенсивностью изнашивания
для заданных
условий трения. И, наконец, наступает
третья ста­дия —
катастрофический износ и резкое
уменьшение размеров сечения детали.

Виды изнашивания. Механизм
разрушения поверхностного слоя
различный из-за многообразия изменений,
возникающих в
контактном слое. Различают механическое
(усталостное, абразивное),
молекулярно-механическое,
коррозионно-механи­ческое
(окислительное, фреттинг-коррозия и т.
д.) изнашивание. По
характеру промежуточной среды различают
изнашивание при
трении без смазочного материала,
изнашивание при граничном
трении, изнашивание при наличии абразива.
По ха­рактеру
деформирования поверхностного слоя
изнашивание может
происходить при упругом и пластическом
контакте, при
микрорезании.

Абразивное
изнашивание —
распространенный
вид повреж­дения
поверхности деталей транспортных,
дорожных, сель­скохозяйственных,
горных и других машин, работающих в
технологических средах, содержащих
абразивные частицы.

Абразивное
изнашивание является результатом
срезания и пластического
деформирования микронеровностей
(шерохо­ватостей)
твердыми посторонними частицами при
относи­тельном
перемещении сопряженных поверхностей.
Эти частицы являются
обычно минеральными и имеют неметаллические
атомные
связи, что и обуславливает сравнительную
про­стоту
физических процессов этого вида
изнашивания. От­деление
частиц при изнашивании происходит при
однократном или
многократном воздействии абразивного
тела. В резуль­тате изнашивание идет
в форме процесса микрорезания, либо в
виде усталостного повреждения
(малоциклового — при упругопластическом
деформировании, собственно усталостно­го
— при многоцикловом воздействии).

Для
уменьшения абразивного изнашивания
снижают уро­вень
абразивного воздействия, повышают
поверхностную твер­дость
материалов деталей (закалкой, поверхностным
пласти­ческим
деформированием, напылением порошков
карбидов).

Для
предотвращения чрезмерного абразивного
(механического)
изнашивания ограничивают удельную
мощность, рас­ходуемую
на преодоление сопротивления в зоне
контакта:

(16.5)

коэффициент трения
(сопротивления) между контакти­рующими
деталями; vck

скорость относительного скольже­ния;
[w]
— допускаемая мощность трения, [w]
= 150 ~
250
Н
• мм/(мм2
• с) для шлицевых соединений и др.

Молекулярно-механическое
изнашивание
происходит
при вы­соких
контактных напряжениях в зоне сопряжения
деталей из
однородных материалов (зубчатых и
гиперболоидных передач,
резьбовых соединений и др.). Оно начинается
с ло­кального
пластического деформирования и разрушения
окисных пленок
на отдельных участках поверхности
контакта, а за­канчивается молекулярным
сцеплением (схватыванием) мате­риала
этих участков деталей и последующим
разрушением зон
схватывания при относительном движении.

Процесс
развития повреждений трущихся поверхностей
деталей
вследствие схватывания называют
заеданием. Интен­сивность
заедания увеличивается с ростом
контактных на­пряжений
(давлений), скорости относительного
перемещения, температуры
в зоне контакта и других факторов.

Для предупреждения схватывания
на поверхности контакти­рующих
деталей наносят защитные покрытия и
окисные пленки,
подают смазочный материал в зону
контакта, по­вышают
поверхностную прочность (твердость)
деталей, огра­ничивают контактные
напряжения и скорость относительного
перемещения.

Расчеты
на износ для предотвращения
молекулярно-механического
изнашивания ведут из условий

, (16.6)

где
к]
и [өк]

допускаемые контактные напряжения и
тем­пература
в зоне контакта.

При
назначении значений [σк]
и [ӨК]
решающую роль играет
предшествующий опыт проектирования
подобных кон­струкций.

Коррозионно-механическое
изнашивание
наблюдается
в ма­шинах
и аппаратах, в которых трущиеся детали
вступают в
химическое взаимодействие со средой.
Поверхность тре­ния
деталей разрушается под действием двух
одновремен­но
протекающих процессов: коррозии и
механического из­нашивания.

При
вибрациях в условиях контакта металла
с воздухом коррозионно-механическое
изнашивание протекает в форме
фреттинг-коррозии
(от английского fret
— подтачивать). В ре­зультате
небольших циклических относительных
смещений деталей
разрушаются тонкие окисленные
поверхностные слои
металла, которые не удаляются из зоны
трения и превраща­ются
в абразивные частицы (черный порошок).
Процесс окисления
непрерывен на воздухе, поэтому разрушение
но­сит
прогрессирующий характер. Фреттинг-коррозия
способству­ет
разрушению заклепочных, прессовых,
резьбовых, шлицевых и шпоночных
соединений.

Для
защиты от фреттинг-коррозии используют
различные методы
поверхностного упрочнения зон контакта,
наносят мяг­кие
гальванические покрытия, напыляют
тефлоновые и ре­зиновые
пленки и т. п.

В
химически активных средах, в жидкостях
и различных газах,
где процессы коррозии протекают активно,
коррозионно-механическое
изнашивание деталей наносит существен­ный
ущерб. Для предотвращения
коррозионно-механического изнашивания
применяют коррозионно-стойкие материалы.

Коротков В.А. Износостойкость машин

Машиностроение, металлургия, теоретическая механика, сопромат

  • Автоматизация машиностроительного производства

  • Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения (ВСТИ)

  • Детали машин и основы конструирования

  • Диагностика и надежность

  • Заготовки в машиностроении

  • Конструкторско-технологическое обеспечение

  • Материаловедение и ТКМ

  • Матметоды и моделирование в машиностроении

  • Металлорежущие станки

  • Металлургия

  • Механика деформирования и разрушения

  • Начертательная геометрия и инженерная графика

  • Обработка металлов давлением

  • Обработка на станках с ЧПУ

  • Организация производства в машиностроении

  • Периодика по машиностроению и механике

  • Периодика по металлургии

  • Пневматика и пневмопривод

  • Подъемно-транспортные машины

  • Прикладная (техническая) механика

  • Проектирование механосборочных участков и цехов

  • Резание металлов и инструмент

  • САПР в машиностроении

  • Сварка металлов

  • Сопротивление материалов

  • Станочные и контрольные приспособления

  • Теоретическая механика

  • Теория колебаний

  • Теория механизмов и машин (ТММ)

  • Теория надежности

  • Термическая обработка металлов и сплавов

  • Технология машиностроения

  • Трибология и триботехника

  • Физические основы рабочих процессов

  • Холодная листовая штамповка

  • Экономика машиностроения

  • Электрофизические и электрохимические методы обработки

  • Энциклопедии по машиностроению

  • формат doc
  • размер 31. 52 МБ
  • добавлен
    16 января 2011 г.

Нижний Тагил: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ НТИ, 2007. – 38 с.
В пособии рассмотрены: виды изнашивания и их физическая природа;
сопротивляемость машиностроительных материалов различным видам
износа; конструкторские приемы по снижению изнашивания; методы
упрочнения и их выбор.
Предназначена для студентов и аспирантов ВУЗов, конструкторов,
механиков и технологов промышленных предприятий.

Смотрите также

  • формат jpg
  • размер 8.62 МБ
  • добавлен
    03 февраля 2011 г.

Киев: Наук. думка, 1991. — 160 с. Изложены результаты исследования контактного взаимодействия тел при различных видах трения скольжения. Дана оценка сравнительной износостойкости ряда конструкционных материалов и защитных покрытий, используемых в узлах трения машин. Рассчитан износ элементов некоторых мобильных сопряжений и их ресурс. Разработан метод, на основе которого получено численное решение задачи о внутреннем контакте аксиальных цилиндрич…

Статья

  • формат pdf
  • размер 219.38 КБ
  • добавлен
    10 января 2012 г.

ФІП ФИП PSE, 2003, том 1, № 2, vol. 1, No. 2, с. 180-183 Приведены результаты исследований триботехнических характеристик композиционных покрытий Ti-Al-N, Ti-Cu-N, Mo-Al-N. Показано, что наличие легирующих элементов в покрытии существенно влияет на износостойкость и коэффициент трения.

  • формат djvu
  • размер 1.81 МБ
  • добавлен
    21 ноября 2010 г.

Учеб. пособие под ред. С. Г. Бишутина. — Брянск: БГТУ, 2010. -112 с. Изложены конструкционные и технологические методы повышения износостойкости деталей машин и механизмов. Рассмотрены возможности повышения износостойкости деталей при их испытаниях и эксплуатации. Отражены стадии и виды изнашивания деталей пар трения. Учебное пособие предназначено для студентов высших учебных заведений специальностей 150302 — «Триботехника» и 150205 — «Оборудова…

  • формат djvu
  • размер 12.1 МБ
  • добавлен
    10 октября 2010 г.

Учебное пособие для вузов. — М, Нефть и газ, 1994. — 417 с.: ил. 246. В предлагаемом учебном пособии систематизирована достаточно обширная информация об условиях, закономерностях, механизме изнашивания абразивом при трении скольжения, качения, ударе, воздушноабразивным потоком, в массе незакрепленного абразива. Основное внимание уделено изучению влияния механических характеристик сталей на абразивное изнашивание всех разновидностей ж выявлению кр. ..

  • формат djvu
  • размер 14.9 МБ
  • добавлен
    05 марта 2010 г.

Учебник. — 5-е изд., перераб. и доп. — М.: «Издательство МСХА», 2002. 632 с, ил. 250. Книга состоит из трех частей: в первой части рассмотрены конструктивные приемы повышения долговечности трущихся деталей машин. Даны сведения о материалах, применяемых для изготовления узлов трения машин и их сочетания в парах трения, зазорах в сочленениях, жесткости и податливости подвижных деталей, методах подвода смазочного материала к поверхности трения, оц…

  • формат pdf
  • размер 11.44 МБ
  • добавлен
    10 августа 2011 г.

Две главы из учебного пособия – Запорожье: Изд-во ЗГТУ., 1999. – 311 с. Книга написана в соответствии с учебными планами специальностей: 7. 092301 «Технологія та устаткування зварювання» и 8.092303 «Технологія та устаткування відновлення та підвищення зносостійкості машин і конструкцій», утвержденными Министерством образования Украины в 1998 г. Книга охватывает содержание профессионально – ориентированных учебных дисциплин для специалистов квалиф…

  • формат pdf
  • размер 9.89 МБ
  • добавлен
    01 декабря 2009 г.

М.: Машиностроение, 1987. — 208 с. Рассмотрены научно обоснованный выбор, назначение, технологическое и метрологическое обеспечение параметров поверхностного слоя деталей машин (макроотклонения, волнистости, шероховатости и физико-механических свойств), комплексно характеризующих их эксплуатационные свойства (износостойкость, контактную жесткость, предел выносливости, герметичность соединений, корозионную стойкость и прочность посадок с натягом).

  • формат djvu
  • размер 4. 85 МБ
  • добавлен
    23 сентября 2010 г.

Рассмотрены научно обоснованный выбор, назначение, технологическое и метрологическое обеспечение системы параметров поверхностного слоя деталей машин (макроотклонения, волнистости, шероховатости и физико-механических свойств), комплексно характеризующих их эксплуатационные свойства (износостойкость, контактную жесткость, предел выносливости, герметичность соединений, коррозионную стойкость и прочность посадок с натягом). Приведена методология реш…

  • формат pdf
  • размер 47.72 МБ
  • добавлен
    20 февраля 2011 г.

М., «Машиностроение», 1976, 271 с. В книге изложены основы теории абразивного изнашивания и оценки износостойкости материалов и деталей машин, рассмотрены закономерности наиболее распространенных видов абразивного изнашивания, наблюдающегося при работе деталей сельскохозяйственных, дорожных, строительных машин и оборудования ряда других отраслей промышленности. Большое внимание уделено динамике изнашивания, определению работоспособности и расчету…

  • формат djvu
  • размер 1.78 МБ
  • добавлен
    12 октября 2010 г.

Выбор отделочно-упрочняющих методов обработки (для повышения износостойкости деталей машин) — Хабаровск: Изд-во Хабар, гос. техн ун-та, 1998 — 103 с Приведены данные анализа по возможностям существующих методов отделочно-упрочняющей обработки управлять параметрами качества поверхностного слоя, а также обобщенные данные для оценки возможностей отдельных методов обработки Предлагается методика обоснования требований для выбора технологических проц…

Износостойкость инженерных пластмасс | Mitsubishi Chemical Group

Что такое износостойкость?

Износостойкость – это способность материала сопротивляться постепенной потере объема   его поверхности в результате механических воздействий, таких как многократное трение, скольжение или царапание.

Износостойкие материалы сводят к минимуму трение между сопрягаемыми поверхностями, позволяя деталям дольше сохранять свою форму и целостность в условиях, связанных с контактом между несущими поверхностями.

Наш ассортимент включает широкий спектр инженерных пластиков, которые сводят к минимуму износ за счет свойств с низким коэффициентом трения или самосмазывания, снижая механический износ при соблюдении стандартов эксплуатационных характеристик при применении.

Принципы износа, трения и смазки изучаются в области трибологии – науки и техники о взаимодействии поверхностей при относительном движении.

 

Тип контакта
  • Динамический контакт, напр. скольжение против качения
  • Комбинация сопрягаемых поверхностей, напр. металл-металл, пластик-пластик и металл-пластик
  • Текстура или шероховатость сопрягаемых поверхностей
  • Зазор между сопрягаемыми поверхностями
Условия окружающей среды
  • Температура, включая тепло, выделяемое трением
  • Воздействие солнечного света 
  • Наличие влаги или химикатов
  • Наличие и тип смазки
Нагрузка
  • Давление приложенной нагрузки
  • Скорость динамического движения

Когда износостойкость наиболее важна?

Износостойкие детали и компоненты имеют решающее значение в технических приложениях, где две несущие поверхности скользят друг по другу, например, в подшипниках, изнашиваемых накладках, шестернях и вращающихся валах.

Износостойкость также имеет решающее значение там, где сопрягаемые поверхности должны сохранять свою форму для обеспечения функционирования, например в приложениях с конформным контактом, где компоненты точно обрабатываются для максимальной эффективности.

Наши износостойкие пластики в действии

Износостойкость инженерных пластиков

Для многих технических применений требуются износостойкие материалы с низким коэффициентом трения, такие как термопласты. Инженерные пластмассы обычно имеют более низкий коэффициент трения, чем металлы в тех же или аналогичных областях применения. Кроме того, высокоэффективные пластиковые материалы часто обладают самосмазывающимися свойствами, что делает их идеальными для длительного ношения и использования в приложениях, несущих нагрузку.

Полукристаллические термопласты, в частности, очень хорошо проявляют себя в износе, подшипниках и трении благодаря своей ударной вязкости и высокой температуре плавления. Ацеталь (POM), нейлон (PA), полиэтилен сверхвысокой молекулярной массы (UHMW-PE), полифениленсульфид (PPS), полиэфиркетон (PEEK) и полиамид-имид (PAI) являются одними из наиболее распространенных износостойких термопластичных материалов, используемых для деталей и компонентов, контактирующих с металлами с высоким коэффициентом трения.

Преимущества износостойких инженерных пластиков

По сравнению с металлами или другими сопрягаемыми поверхностями износостойкие инженерные пластики обладают рядом преимуществ в условиях высокого трения:

  • Низкое трение и самосмазывающиеся свойства снижают потребность в смазке

  • Предсказуемая скорость износа снижает незапланированное техническое обслуживание и время простоя

  • Повышенная эксплуатационная надежность и увеличенный средний межремонтный период (MTBR)

  • Снижение шума между сопрягаемыми деталями

  • При контакте с пищевыми продуктами снижается риск загрязнения металлической стружкой и смазкой

Обзор продукта
Износостойкие инженерные пластики подразделения Advanced Materials Mitsubishi Chemical Group

Изучите наше портфолио
Выбирайте износостойкие термопласты

Мы предлагаем широкий ассортимент износостойких термопластов с длительными и предсказуемыми характеристиками в широком диапазоне условий.

Ниже представлен образец нашего ассортимента износостойких пластиков, от стандартных конструкционных пластиков до передовых и имидизированных материалов. Свяжитесь с нами, чтобы получить информацию, касающуюся вашего применения и технических потребностей, а также обсудить полный список износостойких материалов для подшипников и износостойких материалов.

Связаться со специалистом по подбору материалов

УЛУЧШЕННОЕ СКОЛЬЗЯЩЕЕ ПОВЕДЕНИЕ, БОЛЬШЕ MTBR
TIVAR® HPV UHMW-PE

Наш полиэтилен сверхвысокой молекулярной массы для подшипников имеет встроенную сухую смазку, которая снижает коэффициент трения готовых компонентов до 80%. Превосходные характеристики скольжения профилей TIVAR® HPV UHMW-PE делают их предпочтительным решением для увеличения среднего времени наработки на отказ направляющих цепей, скользящих планок, роликов, изгибов с одним и несколькими углами износа, прямых направляющих, а также для улучшения характеристик скольжения этих деталей в ключевых моментах. точки соприкосновения в конвейерных системах.

Скачать техническое описание

5-кратная НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ ОБЫЧНОГО НЕЙЛОНА
Нилатрон® НСМ ПА6

Самый износостойкий из доступных термопластов, Nylatron® NSM PA6 отлично подходит для высокоскоростных применений с несмазываемыми движущимися частями, требующими больших геометрических размеров. Наш самый прочный полиамидный материал может служить в 10 раз дольше, чем стандартные сорта нейлона, и является предпочтительным решением для подшипников, шестерен, изнашиваемых накладок, шкивов, шкивов, втулок, седел клапанов и уплотнений.

Скачать техническое описание

ИДЕАЛЬНО ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ШУМА, ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ И СКОРОСТИ
Ertalyte® TX ПЭТ-П

Этот неармированный полукристаллический сорт характеризуется исключительно низким коэффициентом поглощения влаги, что придает материалу более высокую износостойкость по сравнению с большинством нейлонов, ацеталей и немодифицированных полиэфиров. Его превосходная размерная стабильность, низкий коэффициент трения и высокая прочность делают Ertalyte® TX PET-P идеальным для применения в условиях высокого давления и скорости, а также в средах с сопрягаемыми поверхностями из мягкого металла и пластика.

Скачать техническое описание

УЛЬТРАИЗНОСОСТОЙКИЙ ПТФЭ
Fluorosint® HPV ПТФЭ

Fluorosint® HPV, оптимизированный для скоростей высокого давления и низкого К-фактора, был разработан специально для подшипников, в которых другие составы ПТФЭ обычно подвержены преждевременному износу. Соответствие требованиям FDA Fluorosint® HPV, идеально подходящее для пищевой и фармацевтической промышленности, дает производителям оборудования новые возможности проектирования.

Скачать техническое описание

АРМИРОВАННЫЙ СТЕКЛОВОЛОКНОМ И САМОСМАЗЫВАЮЩИЙСЯ
Techtron® HPV PPS

Techtron® HPV устраняет разрыв в производительности и цене между стандартными термопластами и передовыми конструкционными пластиками. Обладая превосходной износостойкостью в дополнение к беспрецедентной химической стойкости, этот разнообразный сорт идеально подходит для быстроизнашивающихся компонентов, таких как втулки и подшипники, детали, подлежащие промывке CIP, а также для насосов, клапанов и компрессоров.

Скачать техническое описание

АРМИРОВАННЫЙ УГЛЕРОДНЫМ ВОЛОКНОМ И САМОСМАЗЫВАЮЩИЙСЯ
Ketron® HPV PEEK

Наши профили из полиэфирэфиркетона армированы углеродным волокном и содержат как графитовую, так и тефлоновую смазку, что придает им исключительно низкий коэффициент трения и отличную обрабатываемость. Благодаря чрезвычайно низкому износу и трению Ketron® HPV PEEK часто выбирают в качестве решения для рабочих подшипников, втулок, изоляторов, клапанов и уплотнительных компонентов.

Скачать техническое описание

ОТСУТСТВИЕ ПРОСКОЛЬЖЕНИЯ И МАЛЫЙ ИЗНОС ПРИ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ
Duratron® T4301 PAI

С добавками ПТФЭ и графита Duratron® T4301 демонстрирует исключительно низкий коэффициент трения и превосходную стабильность размеров в широком диапазоне температур. Обладая модулем изгиба, который значительно выше, чем у большинства других передовых инженерных пластиков, этот имидизированный материал превосходно подходит для применения в условиях интенсивного износа, таких как несмазываемые подшипники, уплотнения, сепараторы подшипников и детали поршневых компрессоров.

Скачать техническое описание

Конвейерные подшипники

Конвейерные подшипники от Techtron® HPV PPS

Задача : На заводе, который плавит пластиковые отходы и экструдирует их в переработанные стержни, металлические подшипники на конвейерах материала требуют чрезмерного обслуживания. В теплой производственной среде образовывался пар, который разжижал смазку на металлических подшипниках, что приводило к повышенному износу и заклиниванию конвейеров.

Решение: Наш материал Techtron® HPV PPS был использован для производства самосмазывающихся вставных подшипников с низким коэффициентом трения, которые можно было вставлять в существующие металлические опорные и фланцевые блоки на конвейерах.

Результаты: Помимо устранения необходимости в смазке, наши высокопроизводительные подшипники PPS сохраняли износостойкость и прочностные характеристики при высоких температурах, сопротивлялись коррозии и демонстрировали стабильность размеров как при механической обработке, так и в паровой производственной среде.

Читать больше историй о приложениях

Шарнирные втулки

Шарнирные втулки для солнечных панелей из TIVAR® UV UHMW-PE

Задача : Чтобы поглотить как можно больше солнечной энергии, фотогальванические панели могут поворачиваться, следуя по пути солнца. Для обеспечения этого движения требовалась конформная шарнирная втулка, которая сохраняла бы свою форму и эксплуатационные свойства в течение дня, а также для использования на открытом воздухе и при воздействии УФ-излучения.

Решение: Наш материал TIVAR® UV UHMW-PE был выбран из-за его износостойкости и отличной стабильности в условиях внешней среды.

Результаты: Втулки TIVAR® UV с низким коэффициентом трения, низким уровнем шума, устойчивостью к ультрафиолетовому излучению и самосмазывающимися свойствами не только демонстрируют идеальные свойства износа для данной области применения, но и сохраняют эти свойства в течение всего гарантийного срока. Они не впитывают влагу, а смазка не разъедает и не замерзает, что устраняет необходимость в обслуживании, несмотря на постоянное воздействие атмосферных факторов.

Читать больше историй о приложениях

Полоски износа

Сокращение затрат и аэрокосмических выбросов с помощью самосмазывающихся сменных накладок для закрылков

Наш самосмазывающийся материал Duratron® T4301 PAI был использован для создания компонента, который устраняет потребность в сложных, трудоемких деталях.

Наше износостойкое решение PAI привело к созданию более легкого самолета с меньшим риском поломки, а также сокращением технического обслуживания и выбросов. Наша часть была настолько эффективной, что с тех пор она была принята во всей аэрокосмической отрасли.

 

Прочитать полный кейс

ПРОВЕРКА НАШИХ МАТЕРИАЛОВ
Испытание и измерение износостойкости инженерных пластиков

  • Коэффициент трения (CoF) представляет собой измерение сопротивления, возникающего при скольжении поверхности одного материала по другому. Стандартным методом определения значений CoF для термопластичных материалов является ASTM D3702, который позволяет сравнивать материалы и прогнозировать их износостойкость.

    При испытаниях ASTM D3702 образец полимера помещается на упорную шайбу из полированной стали. Прилагается нормальная сила, за которой следует крутящий момент, чтобы заставить пластик вращаться. Значение CoF получается из соотношения двух сил, действующих на сопрягаемые поверхности: силы скольжения (крутящего момента) и нормальной силы. Чем ниже это соотношение, тем скользче материал.

    Существуют два разных значения CoF, которые важны для понимания фрикционных свойств наших материалов: статический CoF и динамический CoF.

    Статический CoF относится к отношению силы скольжения к нормальной силе при начальном движении, переходя от состояния покоя к вращению. Динамический CoF относится к соотношению этих сил, когда стиральная машина уже находится в движении. Как правило, статический ЦФ выше, чем динамический ЦФ, поскольку для инициирования движения требуется большее усилие, чем для его поддержания. Непрерывное скольжение возникает, когда статические и динамические значения CoF слишком сильно различаются, что приводит к нежелательным рывкам при переходе сопрягаемых поверхностей.

  • Скорость износа, также известная как К-фактор, является мерой сопротивления материала износу.

    Для расчета коэффициента K конструкционного пластика мы применяем метод испытаний QTM 55010, в котором используется подшипник скольжения, а не упорная шайба.

    Коэффициент K рассчитывается на основе переменных давления (приложенной нагрузки), скорости и прошедшего времени. Чем ниже коэффициент К, тем выше износостойкость испытуемого материала.

  • Предельная скорость давления, или предельная PV, представляет собой показатель, выражающий максимальное сжатие, которое может выдержать сопрягаемая поверхность .

    Ограничение PV помогает инженерам понять, при каких условиях давления и скорости может возникать чрезмерное тепло от трения, вызывающее отказ системы.

    Мы рассчитываем предельное PV с помощью метода QTM 55007 на основе приложенной нагрузки на заданную площадь поверхности и скорости крутящего момента. Чем выше предельное значение PV, тем большее тепло сжатия и трения может выдержать материал.

Специализированные решения для покрытий, обеспечивающие эффективность

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ ДЛЯ ПОКРЫТИЙ: ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЦЕННОСТЬ, ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ

Специализированные покрытия улучшают существующие свойства компонента, такие как коррозионная стойкость и износостойкость. Покрытия также могут придать компоненту лучшую контактную поверхность для уплотнений или улучшить работу в условиях низких температур. Высокоскоростные покрытия возможны при правильном сочетании процессов тепловой и кинетической энергии, что приводит к превосходной плотности покрытия и прочности сцепления. При необходимости тонкие покрытия и прецизионная обработка могут дополнительно оптимизировать обработку поверхности, чтобы превзойти стандарты производительности.

В Fisher Barton мы предлагаем качественные инженерные покрытия для различных областей применения. Наши технологии термического напыления (TST) обладают опытом работы с материалами и знаниями в области проектирования поверхностей, которые могут оптимизировать стоимость ваших деталей, компонентов и конструкций.

Износостойкие покрытия

Износ вызывается такими механизмами, как истирание, эрозия, адгезия, истирание и кавитация. Разработка надлежащих износостойких покрытий требует глубокого знания этих механизмов и факторов, лежащих в их основе. Услуги по нанесению износостойких покрытий имеют решающее значение для многих отраслей промышленности, в том числе:

  • Измельчение мульчи
  • Производство электроэнергии
  • Цемент
  • Переработка зерна
  • Сельское хозяйство
  • Сталь

Износостойкие покрытия, такие как карбид, можно наносить на простые компоненты, такие как болты сельскохозяйственной техники, и сложные компоненты, такие как лопатки компрессора реактивного двигателя. Фактически, болты с карбидным покрытием в сельскохозяйственных комбайнах имеют решающее значение для продления срока службы болтов и предотвращения повреждения машины. Другие материалы, используемые в износостойких покрытиях, включают оксиды металлов, такие как оксид хрома, который является твердым и обладает высокой устойчивостью к химическим воздействиям.

Эксперты Fisher Barton обладают богатым опытом в области разработки материалов и методов наплавки для улучшения свойств поверхности ваших компонентов. Мы можем предоставить решения для конкретных приложений, адаптированные к вашим конкретным потребностям.

Продукты по применению

Энергия: Плунжеры (насосы для стимуляции скважин высокого давления)

Медицина: Имплантаты

Транспорт: Колеса

Коррозионно-стойкие/защитные покрытия

Для выбора правильного антикоррозионного покрытия важно понимать характеристики коррозионной среды, которая угрожает конструкциям или компонентам, нуждающимся в защите. Эти конструкции могут включать трубопроводы, заводское оборудование и мосты.

Защита от коррозии обычно используется для таких крупных компонентов, как береговые мосты, детали автомобилей и ветряные мельницы. В морском, горнодобывающем и промышленном секторах часто используются защитные покрытия для предотвращения повреждений от химических веществ, соленой воды и влажности.

Продукты по применению

Энергия: Заглушки клапанов (насосное оборудование высокого давления)

Пищевая промышленность: Уплотнения и валы

Медицина: Биомедицинские устройства

Транспортировка: Ведущие звездочки

Диэлектрические покрытия

В TST Engineered Coating Solutions, подразделении Fisher Barton, мы создаем диэлектрические покрытия, отвечающие самым строгим требованиям к характеристикам, включая те, которые необходимы в оборонной, аэрокосмической, медицинской и полупроводниковой промышленности. Некоторые из применений диэлектрических покрытий включают подавление коронного разряда в высоковольтных системах, полупроводниковые радиаторы, автономные электрические изоляторы и изготовление нагревателей, устойчивых к термическому распылению. Другие приложения включают в себя:

  • Подложки для напыленных электрических проводников
  • Высокотемпературные тензорезисторы
  • Генетические секвенаторы
  • Телескопы
  • Анализаторы крови
  • Спектроскопы
  • Полупроводниковые пластины
  • Прицелы для оружия
Продукты по применению

Медицина: Электрохирургические устройства

Электропроводящие покрытия

Электропроводящие покрытия могут помочь обеспечить различную степень электропроводности для различных материалов, таких как полимеры и керамические композиты. Покрытия помогают создать:

  • Нагревательные элементы
  • Контактные кольца
  • Ремни заземления
  • Контактные точки
  • Элементы, рассеивающие статическое электричество
  • Сегменты коммутатора
  • Гибкие цепи
  • Внутренние термопары

Проводящие покрытия можно наносить практически на любую подложку, придавая этим поверхностям электропроводящие свойства. Эти покрытия могут повысить электрическую проводимость менее проводящих металлических подложек, что устраняет необходимость в производстве или покупке новых компонентов из более проводящих материалов.

FluxFuse

®

Технология FluxFuse, запатентованная компанией Fisher Barton, сводит к минимуму деформацию и деформацию компонентов, характерные для типичного плавления на открытом воздухе, и в то же время обеспечивает стабильные, однородные условия плавления для приклеивания износостойких покрытий термическим напылением к основному материалу компонента.

Превосходное сплавление износостойкого покрытия приводит к гораздо более прочному соединению покрытия и, в конечном счете, к повышению производительности и долговечности изнашиваемых компонентов. Сочетание запатентованного Fisher Barton базового материала MARBAIN® с FluxFuse сочетает в себе лучшее из мира материалов и покрытий, предлагая мир новых возможностей для увеличения срока службы и повышения производительности.

Подробнее

 

FUSIONbond

®

Запатентованная TST термообработка после нанесения покрытия в контролируемой атмосфере для облегчения диффузии покрытия в компонент с покрытием для создания металлургической связи и содействия диффузии внутри покрытия практически устраняет пористость покрытия. Покрытие FUSION с прочной металлургической связкой может выдерживать сильные удары, а покрытие высокой плотности обеспечивает повышенную износостойкость и коррозионную стойкость.

Узнать больше

Свяжитесь с Fisher Barton, чтобы узнать о решениях по нанесению качественных покрытий

В Fisher Barton мы стремимся предлагать специализированные решения по нанесению покрытий, разработанные TST, и услуги в области металлургии. Мы используем широкий спектр материалов, чтобы придать вашим деталям, компонентам и конструкциям свойства поверхности, которые соответствуют отраслевым стандартам или превосходят их. Свяжитесь с нами сегодня для получения высококачественных услуг по нанесению износостойких покрытий.